Articolul complet Producția enzimatică de maltodextrine din amidon taro (Colocasia

Articole

Articol complet
Cifre și date
Referințe
Citații
Valori
Licențierea
Reimprimări și permisiuni
Pdf

Abstract

Amidonul a fost izolat de taro (Colocasia esculenta) tuberculi și parțial caracterizați pentru a putea fi folosiți ca materie primă pentru obținerea maltodextrinelor prin hidroliză enzimatică. Amidonul a fost extras cu un randament de 858 g/kg și avea 269,2 și 554,8 g/kg de conținut de amiloză și respectiv amilopectină. Maltodextrinele cu echivalent de dextroză (DE) de 15,12 și 17,48% au fost obținute la 95 ° C în 48,6 și respectiv 79,4 minute. Conținutul de umiditate al maltodextrinelor taro (TM) a fost similar cu maltodextrinele din porumb comercial (CCM) pentru fiecare DE (15 sau 17,5%), în timp ce conținutul de cenușă al TM a fost mai mare decât CCM cu DE 15%. Conținutul de grăsime a fost mai mare ( 0,05) în pH între TM și CCM cu același DE. Cu toate acestea, o cantitate de TM a fost semnificativ mai mică decât CCM. Gradul mediu de polimerizare (DP) a fost mai mic în TM decât CCM cu DE 15%. Greutatea moleculară medie (MW) a TM a fost mai mică decât CM. Culoarea a fost semnificativ diferită între ambele maltodextrine, cu excepția valorii L de 15% DE maltodextrine. Analiza proprietăților funcționale sugerează că CM ar putea fi înlocuit cu TM în sistemele alimentare care necesită proprietăți de absorbție a apei și uleiului și în emulsiile alimentare.

Introducere

Taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) este un tubercul comestibil aparținând familiei Araceae originar din Asia, de formă rotundă-ovoidă, cu o pulpă albă amidonată și o piele maro închis (Onwueme, 1999). În prezent, taro este unul dintre cei mai cultivați tuberculi din regiunile tropicale și subtropicale ale lumii, inclusiv Africa de Vest și India, Asia, Caraibe, Pacific și Insulele Polineziene, America de Sud și a fost introdus recent în Mexic (http:// apps.fao.org; Secretariatul agriculturii, creșterii animalelor, dezvoltării rurale, pescuitului și alimentației, 2004). Tuberculul taro este un produs foarte perisabil datorită conținutului ridicat de umiditate, fiind supus unor pierderi semnificative după recoltare, astfel încât utilizarea și consumul său au fost limitate (Agbor-Egbe și Rickard, 1991). Cu toate acestea, recent, acest tubercul a căpătat o mare importanță, în special în țările în curs de dezvoltare, unde este considerat o materie primă cu un potențial mare datorită conținutului său ridicat de carbohidrați, în principal amidon (700-800 g/kg bază uscată) (Scott și colab., 2000; Sanni și colab., 2003).

Amidonul este principalul polizaharid de stocare în cereale, leguminoase, tuberculi și fructe verzi, care este organizat în entități mici numite granule. Granulele de amidon sunt extrase prin mijloace fizice pentru a fi utilizate în diverse industrii, inclusiv în produsele alimentare, datorită proprietăților funcționale pe care le conferă produselor în care este adăugat. Proprietățile menționate ale amidonului nativ pot fi modificate pentru aplicații specifice, extinzându-și astfel utilizarea (BeMiller, 1993). Hidroliza amidonului este o modalitate simplă de a produce carbohidrați cu proprietăți funcționale specifice. În mod tradițional, acest proces a fost realizat prin cataliză cu acid mineral. Cu toate acestea, datorită progreselor biotehnologice, există enzime care permit o producție controlată și un randament ridicat de produse derivate din hidroliza amidonului, cum ar fi maltodextrinele, siropurile de glucoză și siropurile cu conținut ridicat de fructoză, care au ajuns să diversifice utilizările amidonului (Guzmán și Paredes, 1995).

Maltodextrinele sunt produse obținute prin hidroliza parțială a amidonului cu un grad de hidroliză, exprimat ca echivalent de dextroză (DE), mai mic de 20. Ca produse ale hidrolizei amidonului, maltodextrinele sunt formate din produse ale hidrolizei amilozei (component liniar) și amilopectina (component ramificat), pentru care sunt considerați polimeri ai D-glucozei legați prin legături α- (1,4) și α- (1,6). Maltodextrinele sunt carbohidrați nutritivi, nu dulci, solubili în apă rece și sunt folosiți în industria alimentară pentru a oferi consistență și textură, controla dulceața, înlocui grăsimile, încapsula mirosuri, forma pelicule, reduce cristalizarea și controlează punctul de îngheț (Chronakis, 1998; Marchal et al., 1999).

Amidonul de porumb a fost considerat în mod obișnuit ca sursa de amidon comercial și este utilizat în producția de maltodextrine (Chronakis, 1998). Cu toate acestea, atenția s-a concentrat treptat asupra surselor alternative de amidon pentru obținerea maltodextrinelor, cum ar fi orezul, amarantul, grâul, cartoful, banana și manioca (Griffin și Brooks, 1989; Guzmán și Paredes, 1994; McPherson și Seib, 1997; Wang și Wang, 2000; Bello-Pérez și colab., 2002; Rocha și colab., 2005). În acest context, tuberculul taro poate fi utilizat ca sursă de amidon, care poate fi modificat pentru a produce derivați cu valoare adăugată ridicată. Obiectivul prezentei lucrări a fost extragerea amidonului din tuberculii taro, determinarea unora dintre caracteristicile sale și obținerea maltodextrinelor enzimatic. În plus, unele proprietăți chimice, fizico-chimice și funcționale ale maltodextrinelor obținute au fost determinate și comparate cu maltodextrinele din porumb din comerț.

Materiale și metode

Tuberculii taro utilizați au fost recoltați în regiunea Paso Nuevo la Hamaca, municipiul Valle Nacional, Tuxtepec, Oaxaca, Mexic. Maltodextrine din porumb comercial cu ED de 15 (Cargill Dry MD 01913) și 17,5% (Cargill Dry MD 01918) au fost achiziționate de la Productos Makymat S.A. de C.V. (Statul Mexic, Mexic).

Analiza tuberculilor taro

Tuberculii taro au fost cântăriți cu și fără coajă pentru a determina porțiunea comestibilă, a cărei valoare a fost obținută prin împărțirea greutății tuberculului fără coajă la greutatea tuberculului cu coaja înmulțită cu 1 kilogram (Ganga și Corke, 1999). Compoziția chimică proximală a fost determinată în triplicat conform metodelor AOAC (1997) pentru umiditate (925.10), cenușă (923.03), proteine (920.87) și grăsimi (920.39). Conținutul de fibre brute a fost determinat prin digestie acido-alcalină (Tejeda, 1992), iar cel al glucidelor totale a fost calculat prin diferență.

Extracția amidonului Taro

Amidonul a fost extras urmând metoda descrisă de Ganga și Corke (1999) cu unele modificări. Tuberculii taro au fost spălați, curățați și tăiați în cuburi (3 × 3 cm). Ulterior, cuburile au fost amestecate cu apă distilată la o temperatură de 35 ° C într-un raport de 0,6: 1 (g/v) și măcinate într-un blender (Osterizer) timp de 10 min. Omogenatul a fost filtrat printr-un nr. 100 (deschidere de 149 mm). Reziduul rezultat a fost supus aceluiași procedeu de două ori. Suspensiile de amidon obținute au fost lăsate să stea la 15 ° C timp de 8 ore. După acest timp, supernatantul a fost îndepărtat și sedimentul obținut a fost plasat în tăvi de plastic și supus unui proces de uscare la 50 ± 2 ° C timp de 12 ore. Amidonul uscat a fost zdrobit într-un blender și ulterior cernut pe un nr. 100. Randamentul de extracție a amidonului a fost calculat conform metodei propuse de Pérez și González (1997).